钙钛矿型钴氧化物超薄膜的制备及性能研究

发布时间：2022-08-23 18:27

　　钙钛矿型复合氧化物拥有独特的晶体结构和电子相,可以应用于传感器、固态电阻器、光电探测器等功能性半导体器件中。钴氧化物薄膜材料的物理特性与基片的不匹配度、薄膜厚度等界面应力因素引起的晶格畸变有很大的关系,因此本文制备了不同基底、厚度的系列钴氧化物超薄膜样品,对样品的基本结构、输运特性及光诱导电阻变化特性进行了研究,主要结论如下:（1）通过脉冲激光沉积法制备了厚度约为20nm的La0.7Sr003Co03/LaA103（100）、La00.7Sr0.3CoO3/LaAlO3（110）、La0.7Sr003CoO3/LaAlO3（111）、La0.7Sr0.3CoO3/Si（100）、La0.7Sr003CoO3/NdGaO3（100）,厚度为 lOnm、50nm的La0.7Sr0.3CoO3/LaAlO3（100）超薄膜样品。XRD衍射图谱表明薄膜样品均单相外延生长;室温下的磁性测试表明:La0.7Sr0.3CoO3/LaAlO3（100）、La007Sr03CoO3/LaAlO3（110）、La0.77Sr0.3CoO3/LaAlO3（111）、La007Sr003CoO3/Si（100... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 钙钛矿钴氧化物的物理特性
        1.2.1 晶体结构
        1.2.2 电子结构
    1.3 La_(1-x)Sr_xCoO_3薄膜输运及磁特性
    1.4 钴氧化物电子间交换作用
        1.4.1 双交换作用
        1.4.2 超交换作用
    1.5 钙钛矿型氧化物超薄膜研究进展与现状
    1.6 本论文的选题依据、研究内容
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 研究内容
    1.7 本章小结
2 超薄膜的制备及性能表征技术
    2.1 引言
    2.2 靶材的制备
        2.2.1 固相反应法
        2.2.2 溶胶凝胶法
    2.3 薄膜制备工艺及基本原理
        2.3.1 脉冲激光法
        2.3.2 激光分子束外延技术
    2.4 薄膜样品的表征技术及原理
        2.4.1 样品的形貌分析原理
        2.4.2 靶材及样品的结构分析原理
    2.5 磁性测量
    2.6 样品低温输运及光电特性测量
    2.7 本章小结
3 LaAlO_3 (100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的制备
        3.2.1 La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3靶材
        3.2.2 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的制备
    3.3 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的基本性能测试
        3.3.1 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的表面形貌
        3.3.2 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的XRD图谱
        3.3.3 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的磁性测试
    3.4 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的输运特性
    3.5 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的光诱导特性
    3.6 LaAlO_3(100)、(110)、(111)基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的瞬态光开关效应
    3.7 本章小结
4 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的性能研究
    4.1 引言
    4.2 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的制备
    4.3 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的基本性能测试
        4.3.1 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的表面形貌
        4.3.2 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的XRD图谱
        4.3.3 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的磁性测试
    4.4 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的输运特性
    4.5 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的光诱导特性
    4.6 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的瞬态光开关效应
    4.7 本章小结
5 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的性能研究
    5.1 引言
    5.2 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的制备
    5.3 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的基本性能测试
        5.3.1 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的表面形貌
        5.3.2 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的XRD图谱
        5.3.3 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的磁性测试
    5.4 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的输运特性
    5.5 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的光诱导特性
    5.6 NdGaO_3、Si、LaAlO_3基片上La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3超薄膜的瞬态光开关效应
    5.7 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外硅半导体材料产业现状及发展[J]. 陈兴章.  上海有色金属. 2013(03)
[2]MgB2超薄膜的制备和性质研究[J]. 孙玄,黄煦,王亚洲,冯庆荣.  物理学报. 2011(08)
[3]采用Sol-gel法制备梯度复合热释电薄膜[J]. 董兵海,王世敏,许祖勋,吴会光.  材料导报. 2006(03)
[4]脉冲激光沉积（PLD）原理及其应用[J]. 唐亚陆,杜泽民.  桂林电子工业学院学报. 2006(01)
[5]脉冲激光沉积技术在磁性薄膜制备中的应用[J]. 邓联文,江建军,何华辉.  材料导报. 2003(02)
[6]纳米薄膜材料的研究进展[J]. 邱成军,曹茂盛,朱静,杨慧静.  材料科学与工程. 2001(04)

博士论文
[1]La0.8Sr0.2MnO3超薄膜界面性质和低温绝缘相的研究[D]. 冯雅晴.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2017
[2]BiFeO3薄膜的应变调控与超薄膜生长[D]. 冯玉.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2017

硕士论文
[1]ZnO异质结的制备以及电性能研究[D]. 张祎.西安科技大学 2018
[2]掺杂稀土钙钛矿钴氧化物的制备及物性研究[D]. 古澳.西安科技大学 2015
[3]钙钛矿钴氧化物制备及其电致电阻性能研究[D]. 李霞.上海师范大学 2013
[4]ZnO光学薄膜随机表面的形貌分析与光散射特性研究[D]. 李永强.南京理工大学 2010



本文编号：3678263